JP2005197844A - 業務用無線ネットワークにおける擬似マルチキャスト通信システムおよびその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 グループ間通信に必要なデータ処理とトラフィックの増加を抑え、ネットワーク機器の選択がグループ間通信の支障とならない擬似マルチキャスト通信システムおよびその方法を提供する。
【解決手段】 業務用無線ネットワークにおける中継局（１〜４）と無線端末（２７〜３６）とにおいて、中継局が、マルチキャストに必要な、無線端末のグループ登録情報を記憶するグループ登録情報部と、中継局の隣接情報を記憶する隣接サイト情報部（５〜１０）と、必要な情報を記憶するグループ接続受信済み情報部（１７−２２）およびグループ接続送信済み情報部（１１−１６）と、グループ登録部のグループ情報を送信するユニキャスト接続機能部とを有し、無線端末（２７−３６）が、グループ間通信を行うために必要なグループ登録情報を記憶するグループ登録情報部と、グループ接続に必要な情報を記憶するグループ接続情報部とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、業務用無線ネットワークにおける擬似マルチキャスト通信システムおよびその方法に関する。

ネットワーク内でのグループ間通信方法として、ユニキャストによる方法とマルチキャスによる方法とがある。ユニキャストによる方法は、転送プロトコルが標準化されているものの、送信相手すべてに対してデータを送るため、処理が膨大となり、ネットワークトラフィックも増大するなどの問題があった。マルチキャストによる方法は、転送プロトコルが標準化されておらず、ルータの機能に依存するため、メーカの違いなどにより、自社独自による変更、応用などの要求に対し、適応の柔軟性に問題があった。
特開２００３−２９８６０２号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、グループ間通信に必要なデータ処理とトラフィックの増加とを抑え、ネットワーク機器の選択がグループ間通信の支障とならない通信システムとその方法を提供する。

本発明の擬似マルチキャスト通信システムは、業務用無線ネットワークにおける中継局と無線端末とにおいて、前記中継局が、マルチキャストに必要な、前記無線端末のグループ登録情報を記憶するグループ登録情報部と、前期業務無線用ネットワークに分散する前記中継局の隣接情報を記憶する隣接サイト情報部と、前記グループ登録情報部のグループ情報を送信するために必要な情報を記憶するグループ接続受信済み情報部およびグループ接続送信済み情報部と、前記隣接サイト情報部と前記グループ接続受信済み情報部と前記グループ接続送信済み情報部との情報を基に、前記グループ登録部のグループ情報を送信するユニキャスト接続機能部とを有し、前記無線端末が、グループ間通信を行うために必要なグループ登録情報を記憶するグループ登録情報部と、グループ接続に必要な情報を記憶するグループ接続情報部とを有することを特徴とする

本発明の擬似マルチキャスト通信方法は、業務用無線ネットワークを構成するそれぞれの中継局に対して、無線端末がそれぞれの属するグループのグループ登録情報を登録したのちに、何れかの前記無線端末がグループ接続情報を送信し、前記グループ接続情報を受信した前記中継局は、自局内に前記グループ接続情報と同じ前記グループ登録情報があれば、前記自局内の登録無線端末へ接続すると共に、隣接の前記中継局に前記グループ接続情報を送信し、前記自局内に前記グループ接続情報と同じ前記グループ登録情報がなければ、前記自局内への接続制御は行わず、隣接の前記中継局に前記グループ接続情報を送信することを特徴とする。

本発明の擬似マルチキャスト通信システムによれば、グループ間通信に必要なデータ処理とトラフィックの増加を抑え、ネットワーク機器の選択がグループ間通信の支障とならない擬似マルチキャスト通信システムが実現できる。

本発明による、業務用無線ネットワークにおける擬似マルチキャスト通信システムの実施の形態について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の擬似マルチキャスト通信システムの構成を示すブロック図である。それぞれのサイトをカバーする各中継局１〜４のリピータの制御スロット（図示せず）は、マルチキャストに必要な情報を蓄える隣接サイト情報部５〜１０、グループ接続送信済み情報部１１〜１６、グループ接続受信済み情報部１７〜２２およびグループ登録情報部２３〜２６を有している。また中継局１〜４は、各々が有するユニキャスト接続機能部（図示せず）により、お互いにバス接続されてネットワークを構成している。自分の属するグループ番号とグループ内番号を持つ無線端末２７〜３６は、各中継局１〜４のカバーエリアに分散しており、自由に移動することができる。

図１において、中継局１〜４は、お互いが隣接している中継局の情報を、あらかじめ隣接サイト情報部５〜１０に記憶している。従って、中継局１の隣接サイト情報部５には隣接サイトＢの情報が記憶されている。中継局２の隣接サイト情報部６には隣接サイトＡの情報が、隣接サイト情報部７には隣接サイトＣの情報が記憶されている。中継局３の隣接サイト情報部８には隣接サイトＢの情報が、隣接サイト情報部９には隣接サイトＤの情報が記憶されている。中継局４の隣接サイト情報部１０には隣接サイトＣの情報が記憶されている。また、中継局１がカバーするサイトＡ内には無線端末２７〜２９が、中継局２がカバーするサイトＢ内には無線端末３０、３１が、中継局３がカバーするサイトＣ内には無線端末３２〜３４が、中継局４がカバーするサイトＤ内には無線端末３５、３６が分散している。

まずグループ登録について説明する。中継局１のサイトＡ内にいる無線端末２７〜２９が、各々のグループ登録を中継局１に対して行う。中継局１は、これらの情報を受信して、Ｇ１−ａ、Ｇ１−ｂおよびＧ２−ａをグループ登録情報部２３へ記憶する。中継局１の隣接サイト情報部５は、中継局１がサイトＢに隣接していることを示している。従って、グループ登録情報部２３のグループ情報Ｇ１およびＧ２は、グループ接続送信済み情報部１１へ移され、記憶されると共に、中継局２へ送信される。中継局２の隣接サイト情報部６は、隣接サイトＡからの送信を受信し、グループ接続受信済み情報部１８へその情報Ｇ１およびＧ２を記憶する。さらに、Ｇ１およびＧ２の情報は、隣接サイト情報部７のグループ接続送信済み情報部１３へ記憶されると共に、隣接サイトＣへ送信される。中継局３においても同様のステップが行われる。中継局３の隣接サイト情報部８は、隣接サイトＢからの送信を受信し、グループ接続受信済み情報部２０へその情報Ｇ１およびＧ２を記憶する。さらに、Ｇ１およびＧ２の情報は、隣接サイト情報部９のグループ接続送信済み情報部１５へ記憶されると共に、隣接サイトＤへ送信される。中継局４の隣接サイト情報部１０は、隣接サイトＣからの送信を受信し、グループ接続受信済み情報部２２へその情報Ｇ１およびＧ２を記憶する。中継局４の隣接サイトはサイトＣのみのため、情報の転送は終了する。

次に、中継局２のサイトＢ内にいる無線端末３０、３１が、中継局２に対して行うグループ登録について説明する。中継局２は、無線端末３０、３１からの登録情報を受信して、Ｇ２−ｂおよびＧ３−ｂをグループ登録情報部２４へ記憶する。中継局２の隣接サイト情報部６は、中継局２がサイトＡに隣接していることを示している。従って、グループ登録情報部２４のグループ情報Ｇ２およびＧ３は、グループ接続送信済み情報部１２へ移され、記憶されると共に、中継局１へ送信される。中継局１の隣接サイト情報部５は、隣接サイトＢからの送信を受信し、グループ接続受信済み情報部１７へ情報Ｇ２およびＧ３を記憶する。中継局１の隣接サイトはサイトＢのみのため、情報の転送は終了する。一方、隣接サイト情報部７は、中継局２がサイトＣに隣接していることを示している。従って、グループ登録情報部２４のグループ情報Ｇ２およびＧ３は、グループ接続送信済み情報部１３へ移される。このとき、グループ接続送信済み情報部１３には、既にグループ情報Ｇ２が記憶されているため、Ｇ３のみ新たに記憶される。さらに、この記憶された情報Ｇ３は、中継局３へ送信される。中継局３の隣接サイト情報部８は、隣接サイトＢからの送信を受信し、グループ接続受信済み情報部２０へ情報Ｇ３を記憶する。さらに、Ｇ３の情報は、隣接サイト情報部９のグループ接続送信済み情報部１５へ記憶されると共に、隣接サイトＤへ送信される。中継局４の隣接サイト情報部１０は、隣接サイトＣからの送信を受信し、グループ接続受信済み情報部２２へ情報Ｇ３を記憶して、情報の転送は終了する。

中継局３のサイトＣ内にいる無線端末３２、３３、３４のグループ登録は、中継局２の場合と同様に行われ、グループ登録情報部２５へは、無線端末３２、３３、３４の登録情報Ｇ３−ａ、Ｇ１−ｃおよびＧ１−ｄが記憶される。隣接サイト情報部８のグループ接続送信済み情報部１４および中継局２の隣接サイト情報部７のグループ接続受信済み情報部１９には、グループ情報Ｇ１およびＧ３が記憶される。中継局２のグループ接続送信済み接続情報部１２には、既にグループ情報Ｇ３が記憶されているため、グループ情報Ｇ１だけが記憶されると共に、中継局１へ送信される。中継局１で受信されたグループ情報Ｇ１は、グループ接続受信済み情報部１７へ記憶され、グループ情報の転送は終了する。一方、隣接サイト情報部９のグループ接続送信情報部１５には、すでにグループ情報Ｇ１およびＧ３が記憶されているため、中継局４への送信は行われない。

中継局４のサイトＤ内にいる無線端末３５、３６のグループ登録は、中継局１の場合と同様に行われ、グループ登録情報部２６へは、無線端末３５、３６の登録情報Ｇ４−ａ、Ｇ３−ｃが記憶される。隣接サイト情報部１０のグループ接続送信済み情報部１６および中継局３の隣接サイト情報部９のグループ接続受信済み情報部２１には、グループ情報Ｇ３およびＧ４が記憶される。中継局３のグループ接続送信済み接続情報部１４には、既にグループ情報Ｇ３が記憶されているため、グループ情報Ｇ４だけが記憶されると共に、中継局２へ送信される。中継局２で受信されたグループ情報Ｇ４は、グループ接続受信済み情報部１９へ記憶される。さらに、隣接サイト情報部６のグループ接続送信情報部１２に記憶されたグループ情報Ｇ４は中継局１へ送信され、グループ受信済み情報部１７記憶されて転送は終了する。

以上、グループ登録の説明をした。次にグループ間通信について説明する。
今、中継局３のサイトＣ内にいる無線端末Ｇ１−ｃが、グループ間通信のためグループ接続情報を、中継局３へ送信したとする。グループ接続情報を受信した中継局３は、グループ登録情報部２５において、同じグループＧ１のグループ内情報ｄを持つ無線端末が、サイトＣ内にいることを認識し、無線端末Ｇ１−ｄとの無線接続を行う。さらに、グループ接続受信済み情報部２０にグループ情報Ｇ１があるため、中継局２へグループ接続情報を送信する。中継局２のグループ接続受信済み情報部１９には、グループ情報Ｇ１があるため、サイトＢ内にグループＧ１に属する無線端末がいるか否かを、グループ登録情報部２４に確認する。グループＧ１に属する無線端末がいれば、中継局３の場合と同様に、無線接続を開始する。しかし、この場合はいないことを確認した後、隣接サイト情報部６のグループ接続受信済み情報部１８にグループ情報Ｇ１があるため、中継局１へグループ接続情報を送信する。中継局１のグループ接続受信済み情報部１７には、グループ情報Ｇ１があるため、サイトＡ内にＧ１のグループに属する無線端末がいるか否かを、グループ登録情報部２３に確認する。グループ登録情報部２３には、Ｇ１のグループに属するグループ内番号ａおよびｂの無線端末がいることを確認し、無線接続を行う。無線端末Ｇ１−ｃは、同じグループに属する無線端末Ｇ１−ａ，ｂおよびｄとグループ間通信を開始する。

グループ間通信が終了すると、無線端末Ｇ１−ｃの通信終了信号を受けて、中継局３および中継局１は無線接続を解除する。それぞれの無線端末２７〜３６は自由に移動ができるため、サイトが変わった場合は、そのサイトの中継局にグループ登録を行う。従って、サイトが変わった無線端末から送信されたグループ情報は、すでに説明したグループ登録のプロセスが再現される中で各中継局１〜４に転送され、いずれかの中継局のグループ登録情報部に同じグループのグループ内番号があれば、その登録情報を消去する。

図２は、無線端末２７〜３６が有するグループ間通信に必要な情報を説明する図である。無線端末２７〜３６は、通常の１対１通信を行うために必要な個人番号を、個人情報として持っている。さらに無線端末２７〜３６は、グループ間通信を行うためのグループ登録情報、グループ接続情報、所属グループ情報およびグループ内番号を持っている。無線端末２７〜３６は、１対１通信の場合は個人情報を、グループ間通信の場合はグループ情報を中継局１〜４に送信し、接続ステップが開始される。グループ間通信においては、グループ登録の手続きが完了した後、グループ間通信が可能となる。

図３は、本発明による擬似マルチキャスト通信システムの機器対応の概略を説明するブロック図である。図３は、図１の中継局２を例に説明する。中継局２はホームリピータ３２、リピータ（１）３３、リピータ（２）３４およびルータ３１から構成されている。ホームリピータ３２は、隣接サイト情報部６、７とグループ登録情報部２３とを有している。リピータ（１）３３は、グループ接続送信済み情報部１２とグループ接続受信済み情報部１８とを有する。リピータ（２）３４は、グループ接続送信済み情報部１３とグループ接続受信済み情報部１９とを有する。ルータ３１はユニキャスト接続機能部として動作し、中継局１，３，４とのネットワークを構成している。無線端末３０、３１のグループ登録はホームリピータ３２で行われ、グループ登録情報部２３、リピータ（１）３３およびリピータ（２）３４のグループ接続済み情報部１２、１３にグループ情報が記憶される。さらにホームリピータ３２の隣接サイト情報部６、７の情報に従って、グループ情報は中継局１、３へ送信される。グループ間通信、通信解除および無線端末移動後の再登録も図１で説明したと同様に動作する。

以上説明した通り、本発明による擬似マルチキャスト通信システムにおいて、中継局２のホームリピータ３２、リピータ（１）３３およびリピータ（２）３４が、マルチキャスト通信の接続機能を有する。さらにルータ３１は、このマルチキャスト通信の接続制御に従ってユニキャスト接続機能部として、中継局１、３、４をネットワーク接続することで、マルチキャスト通信が可能となる。図３に示す機器構成は、当該機能を実現する手段であれば、どのような機器または装置であってもよい。さらに、図１および図２の実施例で説明したバス構成、制御スロット構成、情報部の構成、および無線端末のグループ情報構成のいずれもその一例であって、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。

本発明による擬似マルチキャスト通信システムの構成を示すブロック図。 無線端末が有するグループ間通信に必要な情報を説明する図。 本発明による擬似マルチキャスト通信システムの機器対応の概略を説明するブロック図。

符号の説明

１〜４ 中継局
５〜１０ 隣接サイト情報部
１１〜１６ グループ接続送信済み情報部
１７〜２２ グループ接続受信済み情報部
２７〜３６ 無線端末
４１ ルータ
４２ ホームリピータ
４３、４４ リピータ（１）、（２）

Claims (2)

1. 業務用無線ネットワークにおける中継局と無線端末とから成る擬似マルチキャスト通信システムにおいて、
   前記中継局が、マルチキャストに必要な、前記無線端末のグループ登録情報を記憶するグループ登録情報部と、
   前記業務無線用ネットワークに分散する前記中継局の隣接情報を記憶する隣接サイト情報部と、
   前記グループ登録情報部のグループ情報を送信するために必要な情報を記憶するグループ接続受信済み情報部およびグループ接続送信済み情報部と、
   前記隣接サイト情報部と前記グループ接続受信済み情報部と前記グループ接続送信済み情報部との情報を基に、前記グループ登録部のグループ情報を送信するユニキャスト接続機能部とを有し、
   前記無線端末が、グループ間通信を行うために必要なグループ登録情報を記憶するグループ登録情報部と、
   グループ接続に必要な情報を記憶するグループ接続情報部とを有することを特徴とする擬似マルチキャスト通信システム。
2. 業務用無線ネットワークにおける擬似マルチキャスト通信方法において、
   前記業務用無線ネットワークを構成するそれぞれの中継局に対して、無線端末がそれぞれの属するグループのグループ登録情報を登録したのちに、何れかの前記無線端末がグループ接続情報を送信し、前記グループ接続情報を受信した前記中継局は、自局内に前記グループ接続情報と同じ前記グループ登録情報があれば、前記自局内の登録無線端末へ接続すると共に、隣接の前記中継局に前記グループ接続情報を送信し、前記自局内に前記グループ接続情報と同じ前記グループ登録情報がなければ、前記自局内への接続制御は行わず、隣接の前記中継局に前記グループ接続情報を送信することを特徴とする擬似マルチキャスト通信方法。

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